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我國現代煤化工產業調研之一:技術研發正迎百花齊放
發布時間:2019-04-04     作者:李軍 來源:中國化工報   分享到:

編者按 石油和化學工業“十三五”規劃中提出,要大力發展現代煤化工等五大戰略性新興產業。近年來,多項現代煤化工技術不斷取得突破,以煤為原料生產的產品種類日益增多。現代煤化工已成為我國最具獨特優勢的產業,正引領世界煤化工產業快速發展,成為石油和化學工業技術創新高點和靚麗名片。

但同時,行業內外對迅速崛起的現代煤化工的環保、經濟性等質疑聲不絕於耳。我國現代煤化工發展現狀怎樣?到底“錢”景如何?產業發展麵臨哪些挑戰?下一步該朝哪個方向走?中國化工報記者進行了調研采訪,以求對這個新興產業予以剖析。


中國石油和化學工業聯合會會長李壽生指出,煤製油和煤製天然氣技術的突破,開創了能源轉換和能源清潔利用的新境界;煤製烯烴的突破,可以開辟與石油化工相結合的新領域;煤製芳烴的突破,可進一步拓展煤化工下遊產品的新市場;煤製乙二醇的突破,可以探索煤基液態含氧燃料的新路子;煤製乙醇的突破,開拓了新能源和精細化工的新空間。

截至2018年,我國已建成煤製油項目8個,包括1個煤直接液化項目和7個煤間接液化項目,總產能達878萬噸;煤製烯烴項目12個和甲醇製烯烴項目16個,合計產能達1329萬噸;建成煤製天然氣項目4個,總產能51.1億立方米。煤基甲醇、二甲醚、乙二醇、醋酸乙酯、1,4-丁二醇產能分別達到7620萬噸(含焦爐煤氣製甲醇)、750萬噸、466萬噸、292萬噸和180萬噸,規模穩居全球首位。不少煤基含氧化學品及其衍生品的產能占到國內總產能的30%以上,其中煤製甲醇、醋酸、二甲醚、1,4-丁二醇產能占比超過70%。

“這是我國科研單位、高校、企業不斷堅持技術創新、奠定堅實基礎的結果。”中國石化聯合會煤化工專委會委員賀永德告訴記者,國內具有自主知識產權的煤製油、煤氣化、煤(甲醇)製烯烴、煤製芳烴、煤製乙醇和煤製乙二醇等技術不斷研發成功並逐步完善,可謂層出不窮百花齊放。

記者了解到,目前,我國甲醇製烯烴工業化技術已有中科院大連化物所的甲醇製低碳烯烴(DMTO)及其二代技術DMTO-Ⅱ,中國石油化工股份有限公司的甲醇製烯烴(S-MTO)和清華大學的流化床烯烴轉化製聚丙烯(FMTP)等4種工藝,合計烯烴產能1647萬噸/年。

中國工程院院士、中科院大連化物所所長劉中民透露,該所正在開發的第三代甲醇製低碳烯烴技術(DMTO-Ⅲ),現已完成催化劑研製、反應工藝實驗室中試放大,單台反應器每年可處理甲醇300萬噸,生產100萬噸烯烴,烯烴選擇性達90%,噸烯烴甲醇消耗由3噸降至2.6~2.7噸。

在煤製乙醇方麵,中科院大連化物所擁有3項工藝技術,其中甲醇-醋酸酯化法加氫製乙醇技術已應用於陝西興化集團公司10萬噸/年合成氣製乙醇科技示範項目。此外,中溶科技股份有限公司、河南順達化工科技有限公司也分別開發合成氣製乙醇技術,均已建成工業化示範裝置。截至2018年底,我國建成煤(合成氣)製乙醇項目7個,合計產能85.5萬噸/年,在建、擬建項目10個,合計產能434.5萬噸。

我國煤製乙二醇技術同樣路徑豐富,整體達到國際領先水平。國內多家科研院所及企業已掌握煤經合成氣製乙二醇成套技術。最近,中科院福建物構所與中石化廣州工程有限公司、貴州鑫醇科技發展有限公司聯合開發的新一代煤製乙二醇技術千噸級中試裝置穩定運行超過1000小時,各項技術和經濟指標顯著優於現有技術。

十三五”期間,我國煤化工發展環境發生很大改善,國家層麵的政策多次明確,煤炭在很長時期內依然是主要能源資源,要堅持煤炭清潔高效利用。”賀永德說,如2017年2月國家能源局發布的《煤炭深加工產業示範“十三五”規劃》,2017年3月國家發改委、工信部發布的《現代煤化工產業創新發展布局方案》,2015年12月原環保部發布的《現代煤化工建設項目環境準入條件》(試行)等都對煤化工產業發展做出明確規定。

賀永德表示,在頂層設計的指引下,我國現代煤化工已發生了明顯變化,上下遊產業鏈不斷延伸,從原料到產品都在走向多樣化。從原料看,煤油氣、煤與天然氣、煤氣化與焦爐煤氣的“二合一” “三合一”模式,使碳氫互補、節能減排的優勢愈發明顯。

比如,陝西延長中煤榆林能源化工有限公司2014年7月建成投產的180萬噸/年甲醇、150萬噸/年渣油催化熱裂解(DCC)、60萬噸/年甲醇製烯烴(DMTO)、60萬噸/年聚乙烯、60萬噸/年聚丙烯生產裝置,是我國煤、油、氣綜合轉化,實現上下遊多聯產的第一個示範性工程,被聯合國確定為“清潔煤技術示範推廣項目”。延長石油還創新地將油煤共煉生產汽油、柴油等,建成的全球首套45萬噸/年油煤共煉試驗示範項目實現連續穩定運行,攻克各項技術難題。

煤炭大省山西也在“雙氣頭”上做文章。潞安集團煤基合成油多聯產示範項目,把30萬噸/年焦油加工和150萬噸/年煤基合成油裝置有機結合起來,充分利用焦爐煤氣、尾氣和煤製氣耦合,采用二氧化碳與焦爐氣重整技術,形成150萬噸年F-T合成油、30萬噸年煤焦油加工和108MW餘熱發電規模,能源轉化效率達44.87%;太原理工大學將煤氣化和焦爐煤氣重整製合成氣,生產醇醚液體燃料等產品,充分利用了焦爐煤氣中的CH₄和氣化煤氣中的CO₂,提高了焦爐煤氣資源利用效率,實現了能量梯級利用。